用太空卫星预测地震
2017-11-07魏庆
◎文 魏庆
用太空卫星预测地震
◎文 魏庆
2017年8月8日21时19分46秒在四川省北部阿坝州九寨沟县发生了7.0级地震,造成很多人员伤亡。
地震给人们的生命和财产造成巨大损失,不少人在问:现代科技已经如此发达,为什么还不能准确预测地震呢?
由于我们对地震发生的震源环境了解很少,尚未建立令人信服的地震成因理论或模型,也就没有找到有效的监测方法。地震预报,依然是一个尚未攻克的科学难题。
难道人类就永远无法预测地震了吗?
太空科技的发展有可能为地震预测的难题找到破解的答案。
时至今日,不少安装有遥感仪器的卫星都安装有红外扫描仪,它的扫描宽度有上千千米,所测地面、水面及各种界面上的温度精度可达0.5℃。借助大型计算机及图像处理机,卫星能在30分钟内处理好一幅地球表面的温度分布图。不过,由于地表增温的原因很多,要正确区分出真正临震前的异常增温,还有很多问题尚待解决。
下面,就让我们看看太空科技预测地震的方法吧。
卫星监测电磁波
地震后的九寨沟
地震前色彩斑斓的九寨沟
大量的观测事实表明,在多数大地震发生前,均在震中及其邻区发现过大量与电磁波有关的异常现象。据此,许多国家开展了地震电磁卫星的探索研究,将其作为监测地震灾害的手段之一。
俄罗斯地磁学、电离层和无线电传播研究所发射的“罗盘-2”地震预测卫星,任务是试验观测地震前地球磁层和电离层特有现象的科学仪器。
其实,早在1964年,苏联科学家在分析该国卫星观测资料时,就发现了卫星电磁观测在强地震前的异常现象,这一现象被随后发射的多颗卫星反复观测到。因此,最先利用太空中的卫星监测电磁异常的国家,正是冷战时期的苏联。
由于地下核试验产生的强震同样会引起电磁异常,苏联为了监测有关国家地下核试验的情况,在冷战时期发射了多颗可监测电磁异常的卫星。
苏联解体后,俄罗斯先后于1999年、2001年、2006年发射了3颗卫星,用来探测与地震有关的电离层变化信息,探索地震预报信息和预报技术,研究与地震、火山和其他大规模的自然灾害有关的电离层、电磁和等离子体变化等前兆。
从20世纪90年代初开始,美国、法国、乌克兰等国家也着手进行地震电磁监测卫星相关研究。
2003年,美国发射了一颗重4.5千克的地震卫星,用于研究磁场信号与地震岩石破裂关系机理,预测地震活动。
2004年,法国和乌克兰分别发射了一颗地震电磁卫星。法国这颗名为Demeter的卫星,用于研究与地震、火山相关的电离层变化,研究与人类活动有关的电离层活动及引起电离层变化的机理等。
虽然利用地震电磁卫星预报地震目前还处于“探索阶段”,但是这一方法已得到了许多科学家的认同。未来,随着科技水平的提高和科学研究的深入,地震电磁卫星有望在地震预测中发挥重要的作用。
地震给人类的生活造成重大财产损失,希望卫星在预测地震方面发挥更大作用
数字地震观测系统预测地震
随着微电子技术的发展,从20世纪70年代起,地震观测系统中大量采用了将信号数字化的记录方式。
由于数字记录地震仪具有记录频带宽、分辨率高、动态范围大以及易于与计算机联机处理等优点,地震观测系统中大量采用了数字记录方式,从而使地震学的发展出现了一个新的飞跃,数字地震台站、台网和台阵的数量如雨后春笋般迅速增加,在这一基础上,产生了有时也被称作宽频带地震学的数字地震学。
数字地震观测系统对于地震监测、研究以及防震减灾的重要意义,很快就为人们所认识,世界各国有关部门无不投入巨资,竞相发展数字地震观测系统。迄今,全世界已有大约440个数字地震台,属于国际性的数字地震台网联合会的数字地震台已达150多个。